Dr.-Ing. Tim Groß

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Porenkeim mit abgehenden Mirkoblasen

Kleinste Mengen Gas in Hohlräumen und Spalten auf Oberflächen, sogenannte Porenkeime, spielen eine wichtige Rolle für das Verständnis kavitierender Strömungen und des Kavitationsbeginns. In einer übersättigten Flüssigkeit können Porenkeime in Folge eines Stofftransports von Gas aus der Flüssigkeit in den Porenkeim freie Keime (Gasblasen) produzieren. Die so erzeugten freien Keime stellen Schwachstellen dar, die ein Aufreißen der Flüssigkeit bei technisch relevanten Drücken ermöglichen. Der Vorgang der Erzeugung freier Keimen wird als Keimbildung bezeichnet. In der Literatur (bspw. J.P. Franc – Fundamentals of Cavitation, 2004) finden sich etablierte Theorien über Porenkeime, die jedoch hauptsächlich die Stabilität der Keime thematisieren. Der Vorgang der Keimbildung wird in der Regel nicht oder nur am Rande thematisiert und es finden sich nur wenige nennenswerte Arbeiten zu diesem Themenfeld, obwohl dessen Bedeutung für die Kavitationsforschung offensichtlich ist.

Mit Hilfe von generischen Experimenten und theoretischen Untersuchungen soll diese Lücke geschlossen und ein Beitrag zur Erforschung der Keimbildung geleistet werden. Untersucht werden die Abhängigkeit der Keimbildungsrate und der Keimgröße von den Strömungsparametern, den Flüssigkeitseigenschaften und der Geometrie. So konnte gezeigt werden, dass die Keimbildungsrate in erster Näherung linear von der Übersättigung der Flüssigkeit abhängt und die Keimgröße mit zunehmender Scherrate nach einem Potenzgesetz abnimmt. Aufbauend auf den experimentellen Erkenntnissen werden axiomatische Modelle abgeleitet, die eine Berechnung der Ablösefrequenz und der Keimgröße ermöglichen sollen.

Video: Ablösende Blase

Video: Porenkeime mit ablösenden Blasen

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Anzahl der Einträge: 15.

2018

Groß, T. F. ; Pelz, P. F. (2018):
Axiomatisches Modell für die Bildung von freiem Gas in Hydrauliksystemen.
In: O+P – Ölhydraulik und Pneumatik, [Online-Edition: https://digital.oup-fluidtechnik.de/o-p-fluidtechnik-4-2018/...],
[Artikel]

Terwort, A. ; Groß, T. F. ; Pelz, P. F. (2018):
Bubble nucleation in hydraulic systems.
In: 11th International Fluid Power Conference, [Online-Edition: http://wl.fst.tu-darmstadt.de/wl/publications/paper_180319_B...],
[Artikel]

Groß, Tim Florian (2018):
Diffusionsgetriebene Keimbildung an Porenkeimen in kavitierenden Strömungen.
Aachen, Shaker Verlag, TU Darmstadt, In: Forschungsberichte zur Fluidsystemtechnik, 17, ISBN 978-3-8440-5729-4,
[Online-Edition: http://wl.fst.tu-darmstadt.de/wl/Dissertationen/diss_2018_Di...],
[Dissertation]

Groß, T. F. ; Terwort, A. ; Ludwig, G. ; Pelz, P. F. (2018):
The Role of Diffusion-Driven Nucleation in Hydrodynamic Cavitation.
In: Proceedings of the 10th International Symposium on Cavitation (CAV2018), ASME, DOI: 10.1115/1.861851_ch197,
[Online-Edition: http://ebooks.asmedigitalcollection.asme.org/content.aspx?bo...],
[Artikel]

2017

Groß, T. F. ; Bauer, J. ; Ludwig, G. ; Fernandez Rivas, D. ; Pelz, P. F. (2017):
Bubble nucleation from micro-crevices in a shear flow.
In: Experiments in Fluids, Springer, S. 1-10, 59, ISSN 0723-4864,
[Online-Edition: http://wl.fst.tu-darmstadt.de/wl/publications/article_2017_B...],
[Artikel]

Pelz, P. F. ; Keil, T. ; Groß, T. F. (2017):
The transition from sheet to cloud cavitation.
In: Journal of Fluid Mechanics, Cambridge University Press, S. 439-454, 817, ISSN 0022-1120,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1017/jfm.2017.75],
[Artikel]

Pelz, P. F. ; Groß, T. F. ; Schänzle, C. (2017):
Hydrospeicher mit Sorbentien - Verhalten, Modellierung und Diskussion.
In: O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 1-2, S. 42-49, [Online-Edition: http://wl.fst.tu-darmstadt.de/wl/publications/paper_170116_H...],
[Artikel]

Groß, T. F. ; Pelz, P. F. (2017):
Diffusion-driven nucleation from surface nuclei in hydrodynamic cavitation.
In: Journal of Fluid Mechanics, S. 138-164, 830, ISSN 0022-1120,
DOI: 10.1017/jfm.2017.587,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1017/jfm.2017.587],
[Artikel]

Groß, T. F. ; Pöttgen, P. F. ; Pelz, P. F. (2017):
Analytical Approach for the Optimal Operation of Pumps in Booster Systems.
In: Journal of Water Resources Planning and Management, S. 04017029, 143, (8), ISSN 0733-9496,
DOI: 10.1061/(asce)wr.1943-5452.0000776,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1061/(asce)wr.1943-5452.0000776],
[Artikel]

2016

Groß, T. F. ; Ludwig, G. ; Pelz, P. F. (2016):
Influence of Surface Roughness on Cavitation in a Centrifugal Pump.
In: 3rd International Rotating Equipment Conference (IREC) Pumps, Compressors and Vacuum Technology 2016, Duesseldorf, Germany, [Online-Edition: http://wl.fst.tu-darmstadt.de/wl/publications/paper_160412_I...],
[Artikel]

Groß, T. F. ; Ludwig, G. ; Pelz, P. F. (2016):
Experimental and theoretical investigation of nucleation from wall-bounded nuclei in a laminar flow.
In: 16th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, [Online-Edition: http://isromac-isimet.univ-lille1.fr/upload_dir/finalpaper/1...],
[Artikel]

Groß, T. F. ; Pelz, P. F. (2016):
High-Speed Visualisierung von Keimbildungsvorgängen an wandgebundenen Porenkeimen.
In: Tagungsband zur 23. Fachtagung der Deutschen Gesellschaft für Laser-Anemometrie GALA e.V., [Online-Edition: http://www.gala-ev.org/images/Beitraege/Beitraege%202015/pdf...],
[Artikel]

Groß, T. F. ; Ludwig, G. ; Pelz, P. F. (2016):
Experimental evidence of nucleation from wall-bounded nuclei in a laminar flow.
In: Proceedings of 9th International Symposium on Cavitation (CAV2015)), Journal of Physics: Conference Series,, Volume 656, conference 1, [Online-Edition: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/656/1/01...],
[Artikel]

2014

Dimitrov, M. ; Groß, T. F. ; Pelz, P. F. (2014):
Zeitlich und örtlich hochaufgelöste Messung von Oberflächenbelastungen infolge Kavitation.
In: 11. Tagung "Technische Diagnostik", Merseburg, 23.-24.10.2014, [Online-Edition: http://wl.fst.tu-darmstadt.de/wl/publications/paper_140825_ ...],
[Konferenzveröffentlichung]

2013

Müller, L. ; Helduser, S. ; Weber, J. ; Schümichen, M. ; Rüdiger, F. ; Fröhlich, J. ; Groß, T. F. ; Ludwig, G. ; Pelz, P. F. (2013):
Messverfahren und numerische Modellierung von Kavitation in einem ölhydraulischen Ventil.
In: O+P Ölhydraulik und Pneumatik, ISSN 0341-2660,
[Artikel]

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